CN117388426B - 一种全自动在线燃烧裂解吸收系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化学检测领域,具体是一种全自动在线燃烧裂解吸收系统及方法,所述全自动在线燃烧裂解吸收系统包括依次连通的自动进样器、燃烧裂解炉、燃烧气吸收单元、吸收液转移单元;所述自动进样器用于将固体及半固体样本逐步转移至所述燃烧裂解炉中,且样本在所述燃烧裂解炉中完成蒸发、碳化、灰化,以使卤素和硫得以释放,并随燃烧尾气进入所述燃烧气吸收单元,所述吸收液转移单元用于接收所述燃烧气吸收单元内的吸收液,并对各卤素形态和硫类化合物进行测定,最终,在进行燃烧尾气吸收处理时,可有效提升吸收效率以及吸收液的利用率,适于推广使用。

Description

一种全自动在线燃烧裂解吸收系统及方法
技术领域
本发明涉及化学检测领域,具体是一种全自动在线燃烧裂解吸收系统及方法。
背景技术
燃烧裂解装置是一种用于环境科学技术及资源科学技术领域的科学仪器,通过将部分原料燃烧裂解后,采用特定的吸收液对燃烧尾气进行吸收,定义为吸收法,再将利用现有的分析设备对吸收液进行成分检测分析。
上述所述的吸收法具体方式为:将燃烧尾气通入含有吸收液的罐体或其他容器中,有害物质与吸收液中的化学物质发生反应,达到净化效果。然而,现有在尾气通入时,直接将尾气通入到相对静置的吸收液中,尾气与吸收液接触进行反应,但部分尾气容易在吸收液中形成气泡,导致气泡内的尾气无法与吸收液产生有效接触,因此在罐体或其他容器内一般配备有搅拌装置,使得吸收液处于流动状态,同时搅拌装置可一定程度上消除气泡,确保尾气能够最大限度与吸收液接触。
但即使设置有搅拌装置,尾气持续通入到吸收液中后,若吸收液的放置量较少亦或尾气单位时间内通入量较大,容易出现尾气在吸收液中停留时间较短情况,导致部分尾气未与吸收液完全反应,导致尾气处理不充分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动在线燃烧裂解吸收系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种全自动在线燃烧裂解吸收系统,包括依次连通的自动进样器、燃烧裂解炉、燃烧气吸收单元、吸收液转移单元;
所述自动进样器用于将固体及半固体样本逐步转移至所述燃烧裂解炉中,且样本在所述燃烧裂解炉中完成蒸发、碳化、灰化,以使卤素和硫得以释放,并随燃烧尾气进入所述燃烧气吸收单元,所述吸收液转移单元用于接收所述燃烧气吸收单元内的吸收液,并对各卤素形态和硫类化合物进行测定;
其中,所述燃烧气吸收单元包括:
圆筒,用于盛装吸收液;
架体,呈倒“U”形状设置,并固定于所述圆筒上;
圆盘,活动设于所述圆筒内,且与所述圆筒的内壁密封滑动贴合,所述圆盘连接安装在所述架体上的动力机构,所述动力机构能够驱使所述圆盘转动,以使设于所述圆盘上的混合组件对吸收液与尾气执行搅拌动作,还能够带动安装于所述架体上的提升机构驱使圆盘间断上升;
槽体,在所述圆盘上沿圆周等距设有多组,包括沿所述圆盘径向设置的滑槽以及设于所述滑槽内的通口,且所述圆盘上设有用于切换所述通口导通或封堵状态的从动机构,所述从动机构在所述圆盘上升过程中触发,并完成一次对所述通口导通或封堵状态的切换动作。
作为本发明进一步的方案:所述动力机构包括转动安装在所述圆筒底壁与所述架体之间的立管、滑动套设于所述立管上的套管以及安装于所述圆筒底部的驱动电机;
其中,所述立管上设有导气结构,所述圆盘固定安装在所述套管上,所述立管与所述套管之间设有适配结构,所述套管与所述提升机构连接,所述驱动电机的输出端连接所述立管。
作为本发明再进一步的方案:所述适配结构包括形成于所述立管外壁上的两个条形凸起部以及设于所述套管的内壁上且与所述条形凸起部适配的条形凹槽;
所述导气结构包括固定于所述架体上的通气管以及设于所述通气管朝向所述立管一端的环体,所述通气管远离所述环体的一端连接尾气泵的出气口,所述环体与所述立管密封转动连接,且其内设有空腔,所述立管通过多个第一气孔与所述空腔连通,所述立管朝向所述驱动电机的一端还设有多个第二气孔。
作为本发明再进一步的方案:所述提升机构包括安装于所述架体上并与所述套管连接的螺纹驱动组件以及连接所述螺纹驱动组件与所述立管的间断传动组件,所述螺纹驱动组件包括转动安装在所述架体一侧的丝杆、滑动设于所述架体上的导向块以及固定于所述导向块朝向所述丝杆一侧的螺纹套筒;
所述丝杆连接所述间断传动组件,并贯穿所述螺纹套筒且与所述螺纹套筒螺纹连接,且所述导向块远离所述螺纹套筒的一侧还固定安装有横板,所述横板与所述套管转动连接。
作为本发明再进一步的方案:所述间断传动组件包括转动安装在所述架体上的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮以及固定于所述第二齿轮上的弧形齿板,所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合,所述弧形齿板与所述第三齿轮配合;
其中,所述第一齿轮的转动轴通过第一传动带连接所述立管,所述第三齿轮的转动轴通过第二传动带与所述丝杆连接。
作为本发明再进一步的方案:所述混合组件包括设于所述圆盘的偏心处且与所述圆盘密封滑动连接的立柱以及固定于所述圆筒内壁上的环形轨道,所述立柱朝向所述环形轨道的一端设有导向轮,所述导向轮滚动设于所述环形轨道内。
作为本发明再进一步的方案:所述从动机构包括安装在所述套管上的推拉结构以及安装在所述横板上并与所述推拉结构连接的弹性组件;
所述推拉结构包括滑动套设于所述套管外周的管件、分别滑动设于多个所述滑槽内的多个块体以及连接所述块体与所述管件的第一连杆;
其中,所述块体与所述通口适配,所述第一连杆的两端分别与所述块体和所述管件铰接,所述管件的外周还形成有两个环形凸起,且两个所述环形凸起之间预留有间隙。
作为本发明再进一步的方案:所述弹性组件包括通过突起块固定于所述横板上的横杆、滑动设于所述横杆上并与所述横板的上部滑动贴合的滑块以及套设于所述横杆外周的柱形弹簧;
其中,所述柱形弹簧的两端分别连接所述突起块和所述滑块,所述滑块通过第二连杆连接有一根滑动设于所述横板上的竖杆,且所述第二连杆的两端分别与所述竖杆和所述滑块铰接,所述竖杆远离所述第二连杆的一端置于两个所述环形凸起之间的间隙内,且与两个所述环形凸起滑动贴合,所述滑块上还安装有滚轮,所述滚轮与固定于所述架体上的限位板抵接。
作为本发明再进一步的方案:所述限位板朝向所述滚轮的一侧形成有多个突起部,多个所述突起部沿所述限位板的长度方向等距分布,且所述突起部的两侧分别设有第一倾斜面和第二倾斜面。
一种应用所述系统进行在线燃烧裂解吸收的方法,包括以下步骤:
步骤一,入料,由所述自动进样器一键全自动完成对固体、液体、气体样品的进样,将样本转移至所述燃烧裂解炉内;
步骤二,燃烧裂解炉对进入的样本完成蒸发、碳化、灰化过程,并进行燃烧裂解,使得卤素和硫得以完全释放;
步骤三,释放的卤素和硫随燃烧尾气进入所述燃烧气吸收单元内,所述燃烧气吸收单元内的特定吸收液将卤素和硫吸收固定,且卤素以X-形式存在,硫以SO4 2-形式存在;
步骤四,燃烧、裂解、吸收过程完毕,所述吸收液转移单元将吸收液注入离子色谱仪,进行样品中硫类化合物或各卤素形态的测定。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明设计新颖,所述圆盘保持在一定高度时,所述从动机构保持所述通口处于封堵状态,进而,在尾气持续向所述圆筒内通入的情况下,所述圆筒的底壁与所述圆盘之间区域的压强逐渐增加,从而可使得卤素和硫的溶解速率提升,从而可起到提升吸收速率的作用;所述圆盘在上升时,所述从动机构会将所述通口导通,于是,位于所述圆盘上方的吸收液便可通过所述通口向所述圆筒的底壁与所述圆盘之间的区域内流动,进而便产生了竖直方向上的流动效果,相比于单一的搅拌,可有效提升搅拌效果;每当所述圆盘上升时,位于所述圆筒的底壁与所述圆盘之间区域的吸收液趋于饱和状态,圆盘上升后,圆盘上部的部分吸收液便通过所述通口进入所述圆筒的底壁与所述圆盘之间的区域内,实现对吸收液的自动补充,可有效提升吸收液的利用率。
附图说明
图1为全自动在线燃烧裂解吸收系统一种实施例的流程示意图。
图2为全自动在线燃烧裂解吸收系统一种实施例的结构示意图。
图3为全自动在线燃烧裂解吸收系统一种实施例另一角度的结构示意图。
图4为图3中A处的结构放大图。
图5为全自动在线燃烧裂解吸收系统一种实施例中圆筒的内部结构示意图。
图6为图5中B处的结构放大图。
图7为图5中C处的结构放大图。
图8为全自动在线燃烧裂解吸收系统一种实施例中从动机构的结构爆炸图。
图9为全自动在线燃烧裂解吸收系统一种实施例中动力机构的结构爆炸图。
图10为全自动在线燃烧裂解吸收系统一种实施例中自动进样器与燃烧裂解炉的连接状态示意图。
图11为全自动在线燃烧裂解吸收系统一种实施例中自动进样器与燃烧裂解炉另一角度的连接状态示意图。
图12为全自动在线燃烧裂解吸收系统一种实施例中自动进样器的半剖状态示意。
图13为全自动在线燃烧裂解吸收系统一种实施例中自动进样器、燃烧裂解炉、燃烧气吸收单元的连接状态示意图。
图中:1、圆筒;2、架体;3、驱动电机;4、立管;401、条形凸起部;402、第一气孔;403、第二气孔;5、套管;501、条形凹槽;6、圆盘;601、滑槽;602、通口;7、立柱;8、环形轨道;9、导向轮;10、横板;11、导向块;1101、螺纹套筒;12、丝杆;13、第一传动带;14、第一齿轮;15、第二齿轮;16、弧形齿板;17、第三齿轮;18、第二传动带;19、通气管;20、环体;21、泵出管;22、管件;2201、环形凸起;23、第一连杆;24、块体;25、竖杆;26、突起块;27、横杆;28、滑块;2801、滚轮;29、第二连杆;30、柱形弹簧;31、限位板;3101、第一倾斜面;3102、第二倾斜面、32、炉体;33、保温套;34、石英套管;35、导轨;36、导向套;37、连接架;38、电动推杆;39、第一移动块;40、第二移动块;41、内套杆;42、推板;43、挡板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
另外,本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1及图13,本发明实施例中,一种全自动在线燃烧裂解吸收系统,包括依次连通的自动进样器、燃烧裂解炉、燃烧气吸收单元、吸收液转移单元。所述自动进样器用于将固体及半固体样本逐步转移至所述燃烧裂解炉中,且样本在所述燃烧裂解炉中完成蒸发、碳化、灰化,以使卤素和硫得以释放,并随燃烧尾气进入所述燃烧气吸收单元,所述吸收液转移单元用于接收所述燃烧气吸收单元内的吸收液,并对各卤素形态和硫类化合物进行测定。
具体地来说,所述自动进样器连接有与之通讯的全自动进样控制器,所述全自动进样控制器按程序设定,将固体及半固体样本逐步转移到燃烧炉中完成蒸发、碳化、灰化等过程,并最终在富氧、高温环境(800-1100℃)和水蒸气氛围中进行燃烧裂解,卤素和硫得以完全释放,并随燃烧尾气吸收固定于特定吸收液中(卤素以X-形式存在,硫以SO4 2-形式存在)。待燃烧、裂解、吸收过程完成后,吸收液被自动泵入离子色谱系统,完成各卤素形态和硫类化合物的测定。
请参阅图10-图13,其中,燃烧裂解炉包括炉体32及套设在炉体32外侧的保温套33,所述炉体32的进料端连通所述自动进样器,且所述炉体32的出气端通过通气管19与所述燃烧气吸收单元连通,示例性的,一种具体实施方式,所述自动进样器包括与所述炉体32连通的石英套管34,所述石英套管34朝向所述炉体32的一端伸入所述炉体32内且铰接有倾斜设置的挡板43,设置的挡板43用于在未进料时保持石英套管34的端口封堵,防止燃烧过程中火焰沿石英套管34穿出;
在送料时,所述石英套管34的内侧插放有内套杆41,所述内套杆41的一端固定有推板42,另一端连接推送驱动件,通过设置的推送驱动件驱动内套杆41移动,从而带动推板42朝向炉体32的内侧移动,以将置于石英套管34内的原料输送到炉体32内,实现送料。
具体的,所述推送驱动件包括电动推杆38,所述电动推杆38的活动端连接所述内套杆41,通过电动推杆38的伸缩运动以带动内套杆41的移动。
作为本发明的一种可替换的实施例,所述推送驱动件包括固定在所述内套杆41远离所述推板42一端的第一移动块39,所述第一移动块39形成有两个倾斜面,且两个倾斜面上均安装有第一电磁铁,还包括两个对称设置的第二移动块40,所述第二移动块40朝向倾斜面的一侧安装有第二电磁铁,所述第二移动块40固定在导向套36上,所述导向套36套设在于所述炉体32固定的导轨35上,两个导向套36之间通过连接架37固定,所述连接架37与可安装在炉体32上或其他支撑架体上的电动推杆38连接,在送料时,通过电动推杆38带动两个第二移动块40同步移动,配合第一电磁铁及第二电磁铁之间的排斥力(所述第一电磁铁与第二电磁铁的相对面磁极相同),实现内套杆41的推动作用,从而实现送料,当需要内套杆41拉出时,可控制第一电磁铁或第二电磁铁的磁极改变(所述第一电磁铁与第二电磁铁的相对面磁极相反)。
还需要补充说明的是,本系统的应用广泛,作为例举:
环境:环境水、污水、废弃塑料、土壤;
电子元件:印制电路板、树脂、电缆、绝缘材料、OLED等;
燃料:汽油、煤油、原油、煤;
塑料:聚乙烯、聚丙烯等聚合物;
着色剂:颜料、油漆等;
医药产品:原料药、中间体、制剂;
食品:食用油、香料、调味品等;
环境:废弃塑料、土壤。
应用参考:
1、水质/环境中全氟化合物:有机全氟化合物是热门的水质污染物。通过定向吸附后,在CIC燃烧裂解作用下,使所有有机卤素化合物以无机卤素离子的形式释放,直接测定总有机卤素的含量,是较为经济有效的环境监测和控治方式;
2、OLED中卤素化合物:有机发光材料中卤素会严重影响制成器件的寿命,因此受到严格限量。通过CIC燃烧裂解作用,可以忽略各类材料的基质复杂性,将卤素有效释放后,以离子色谱快捷实现测定;
3、矿产中卤素和硫:冶炼过程中,硫增加了环境污染的几率,增加了企业生产成本;卤素加剧了高温下设备的腐蚀。通过高温燃烧裂解可以快速获取矿产原材料中卤素和硫的含量,为后续工艺提供必要数据支撑。
所述燃烧气吸收单元包括圆筒1、架体2、圆盘6、动力机构、混合组件、提升机构以及从动机构,通过各个机构及部件之间的相互配合,在进行燃烧尾气吸收处理时,可有效提升吸收效率以及吸收液的利用率,适于推广使用。
具体地,参照图2-图9作以下详细介绍:
所述圆筒1用于盛装吸收液,其上还设有泵出管21,所述泵出管21同所述吸收液转移单元连接,以便于所述吸收液转移单元能够通过所述泵出管21对所述圆筒1内的吸收液进行转移;
所述架体2呈倒“U”形状设置,并固定于所述圆筒1上,所述圆盘6活动设于所述圆筒1内,且与所述圆筒1的内壁密封滑动贴合,所述圆盘6连接安装在所述架体2上的所述动力机构,所述动力机构能够驱使所述圆盘6转动,以使设于所述圆盘6上的所述混合组件对吸收液与尾气执行搅拌动作,还能够带动安装于所述架体2上的所述提升机构驱使圆盘6间断上升;
其次,在所述圆盘6上沿圆周等距设有多组槽体,所述槽体包括沿所述圆盘6径向设置的滑槽601以及设于所述滑槽601内的通口602,且所述圆盘6上设有用于切换所述通口602导通或封堵状态的所述从动机构,所述从动机构在所述圆盘6上升过程中触发,并完成一次对所述通口602导通或封堵状态的切换动作。
请再次参阅图5、图8以及图9,所述动力机构包括转动安装在所述圆筒1底壁与所述架体2之间的立管4、滑动套设于所述立管4上的套管5以及安装于所述圆筒1底部的驱动电机3。所述立管4上设有导气结构,所述导气结构包括固定于所述架体2上的通气管19以及设于所述通气管19朝向所述立管4一端的环体20,所述通气管19远离所述环体20的一端连接尾气泵的出气口,所述环体20与所述立管4密封转动连接,且其内设有空腔,所述立管4通过多个第一气孔402与所述空腔连通,所述立管4朝向所述驱动电机3的一端还设有多个第二气孔403。
所述圆盘6固定安装在所述套管5上,所述套管5与所述提升机构连接,所述驱动电机3的输出端连接所述立管4,所述立管4与所述套管5之间设有适配结构,所述适配结构包括形成于所述立管4外壁上的两个条形凸起部401以及设于所述套管5的内壁上且与所述条形凸起部401适配的条形凹槽501。
在工作时,尾气可通过所述通气管19被泵送至所述环体20内的空腔内,随后,尾气再通过多个所述第一气孔402进入立管4内,再由所述第二气孔403被泵出,被所述圆筒1内的吸收液(位于所述圆盘6的下方)吸收固定,与此同时,所述驱动电机3驱使所述立管4转动,立管4通过所述条形凸起部401与所述条形凹槽501可带动套管5转动,使得圆盘6发生转动,进而,圆盘6便带动所述混合组件运动,对吸收液进行混合,加速吸收;
在使用之前,因为需事先向所述圆筒1内添加吸收液,所以吸收液会通过所述第二气孔403进入所述立管4中,使得立管4中逐渐充满吸收液,为了避免这一问题的发生,在所述立管4中还设有单向阀(图中未示出),所述单向阀靠近所述第二气孔403。
请再次参阅图3、图6以及图8,所述提升机构包括安装于所述架体2上并与所述套管5连接的螺纹驱动组件以及连接所述螺纹驱动组件与所述立管4的间断传动组件,所述螺纹驱动组件包括转动安装在所述架体2一侧的丝杆12、滑动设于所述架体2上的导向块11以及固定于所述导向块11朝向所述丝杆12一侧的螺纹套筒1101。所述丝杆12连接所述间断传动组件,并贯穿所述螺纹套筒1101且与所述螺纹套筒1101螺纹连接,且所述导向块11远离所述螺纹套筒1101的一侧还固定安装有横板10,所述横板10与所述套管5转动连接。
需要注意的是,为了便于最终所述圆盘6的下降复位,所述驱动电机3选用输出端可双向驱动的伺服电机,对于其具体地型号而言,本申请不做具体限定,可根据实际的需求进行选择;
当所述立管4通过所述间断传动组件带动所述丝杆12转动时,所述螺纹套筒1101将与所述丝杆12进行螺纹配合而带动所述导向块11上升,于是,便使得所述横板10带动套管5在立管4上上滑,相应地,所述圆盘6则在所述圆筒1内上升。
所述间断传动组件包括转动安装在所述架体2上的第一齿轮14、第二齿轮15、第三齿轮17以及固定于所述第二齿轮15上的弧形齿板16,所述第一齿轮14与所述第二齿轮15啮合,所述弧形齿板16与所述第三齿轮17配合。所述第一齿轮14的转动轴通过第一传动带13连接所述立管4,所述第三齿轮17的转动轴通过第二传动带18与所述丝杆12连接。
在工作过程中,所述驱动电机3驱动所述立管4持续转动,于是,立管4则通过所述第一传动带13带动所述第一齿轮14转动,所述第一齿轮14带动第二齿轮15转动(减速传动),相应地,所述弧形齿板16则做圆周运动,当所述弧形齿板16与所述第三齿轮17啮合时将带动第三齿轮17转动,第三齿轮17的转动轴通过第二传动带18带动丝杆12转动;
总的来说,在整个工作过程中,所述丝杆12间断转动,即所述圆盘6间断上升,且圆盘6转动,带动所述混合组件对吸收液与尾气进行搅拌,这种处理方式的有点有三:
其一,所述丝杆12不转动时,所述圆盘6保持在一定高度,且所述从动机构保持所述通口602处于封堵状态,进而,在尾气持续向所述圆筒1内(所述圆筒1的底壁与所述圆盘6之间的区域)通入的情况下,所述圆筒1的底壁与所述圆盘6之间区域的压强逐渐增加,从而可使得卤素和硫的溶解速率提升,从而可起到提升吸收速率的作用;
其二,所述圆盘6在上升时,所述从动机构会将所述通口602导通,于是,位于所述圆盘6上方的吸收液便可通过所述通口602向所述圆筒1的底壁与所述圆盘6之间的区域内流动,进而便产生了竖直方向上的流动效果,相比于单一的搅拌(吸收液仅沿周向流动),可有效提升搅拌效果;
其三,每当所述圆盘6上升时,位于所述圆筒1的底壁与所述圆盘6之间区域的吸收液趋于饱和状态,圆盘6上升后,圆盘6上部的部分吸收液便通过所述通口602进入所述圆筒1的底壁与所述圆盘6之间的区域内,实现对吸收液的自动补充,可有效提升吸收液的利用率。
需注意的是,为了确保所述圆盘6上升时,所述圆筒1的底壁与所述圆盘6之间区域内的吸收液趋于饱和状态,与所述通气管19连接的尾气泵的功率应当适宜,与该系统适配即可。
请再次参阅图2与图8,所述混合组件包括设于所述圆盘6的偏心处且与所述圆盘6密封滑动连接的立柱7以及固定于所述圆筒1内壁上的环形轨道8,所述立柱7朝向所述环形轨道8的一端设有导向轮9,所述导向轮9滚动设于所述环形轨道8内。
所述圆盘6在上升时,所述圆盘6则与所述立柱7之间发生滑动,所述圆盘6转动时,则可带动所述立柱7做圆周运动,对所述圆筒1内的吸收液执行搅拌动作,相应地,所述导向轮9则在所述环形轨道8内滚动。
请再次参阅图4、图7以及图8,所述从动机构包括安装在所述套管5上的推拉结构以及安装在所述横板10上并与所述推拉结构连接的弹性组件。所述推拉结构包括滑动套设于所述套管5外周的管件22、分别滑动设于多个所述滑槽601内的多个块体24以及连接所述块体24与所述管件22的第一连杆23。所述块体24与所述通口602适配,所述第一连杆23的两端分别与所述块体24和所述管件22铰接,所述管件22的外周还形成有两个环形凸起2201,且两个所述环形凸起2201之间预留有间隙。
所述弹性组件包括通过突起块26固定于所述横板10上的横杆27、滑动设于所述横杆27上并与所述横板10的上部滑动贴合的滑块28以及套设于所述横杆27外周的柱形弹簧30。所述柱形弹簧30的两端分别连接所述突起块26和所述滑块28,所述滑块28通过第二连杆29连接有一根滑动设于所述横板10上的竖杆25,且所述第二连杆29的两端分别与所述竖杆25和所述滑块28铰接,所述竖杆25远离所述第二连杆29的一端置于两个所述环形凸起2201之间的间隙内,且与两个所述环形凸起2201滑动贴合,所述滑块28上还安装有滚轮2801,所述滚轮2801与固定于所述架体2上的限位板31抵接。
所述限位板31朝向所述滚轮2801的一侧形成有多个突起部,多个所述突起部沿所述限位板31的长度方向等距分布,且所述突起部的两侧分别设有第一倾斜面3101和第二倾斜面3102。
所述圆盘6在上升时,所述滚轮2801则首先沿着所述第一倾斜面3101向上滚动,进而,滑块28则会发生让位,在所述横杆27上逐渐朝向突起块26滑动,并对所述柱形弹簧30进行压缩,同时,滑块28通过第二连杆29推动竖杆25在横板10上向上滑动,于是,竖杆25则可通过两个所述环形凸起2201带动管件22在套管5上上滑,管件22通过第一连杆23拉动块体24在滑槽601内朝向立管4滑动,所述通口602逐渐被导通;
随着所述滚轮2801的滚动,最后,滚轮2801将会在所述第二倾斜面3102上滚动,此过程中,所述柱形弹簧30将反弹,使得滑块28在横杆27上逐渐远离突起块26滑动,并通过第二连杆29拉动竖杆25在横板10上向下滑动,进而,竖杆25则通过两个环形凸起2201带动管件22在套管5上下滑,且管件22通过第一连杆23推动块体24在滑槽601内远离立管4滑动,所述通口602逐渐被封堵。
作为本发明的另一种实施例,还提出了一种应用所述系统进行在线燃烧裂解吸收的方法,包括以下步骤:
步骤一,入料,由所述自动进样器一键全自动完成对固体、液体、气体样品的进样,将样本转移至所述燃烧裂解炉内;
步骤二,燃烧裂解炉对进入的样本完成蒸发、碳化、灰化过程,并最终在富氧、高温环境(800-1100℃)和水蒸气氛围中进行燃烧裂解,使得卤素和硫得以完全释放;
步骤三,释放的卤素和硫随燃烧尾气进入所述燃烧气吸收单元内,所述燃烧气吸收单元内的特定吸收液将卤素和硫吸收固定,且卤素以X-形式存在,硫以SO4 2-形式存在;
步骤四,燃烧、裂解、吸收过程完毕,所述吸收液转移单元将吸收液注入离子色谱仪,进行样品中硫类化合物或各卤素形态的测定。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种全自动在线燃烧裂解吸收系统,包括依次连通的自动进样器、燃烧裂解炉、燃烧气吸收单元、吸收液转移单元;
所述自动进样器用于将固体及半固体样本逐步转移至所述燃烧裂解炉中,且样本在所述燃烧裂解炉中完成蒸发、碳化、灰化,以使卤素和硫得以释放,并随燃烧尾气进入所述燃烧气吸收单元,所述吸收液转移单元用于接收所述燃烧气吸收单元内的吸收液,并对各卤素形态和硫类化合物进行测定;
其特征在于,所述燃烧气吸收单元包括:
圆筒(1),用于盛装吸收液;
架体(2),呈倒“U”形状设置,并固定于所述圆筒(1)上;
圆盘(6),活动设于所述圆筒(1)内,且与所述圆筒(1)的内壁密封滑动贴合,所述圆盘(6)连接安装在所述架体(2)上的动力机构,所述动力机构能够驱使所述圆盘(6)转动,以使设于所述圆盘(6)上的混合组件对吸收液与尾气执行搅拌动作,还能够带动安装于所述架体(2)上的提升机构驱使圆盘(6)间断上升;
槽体,在所述圆盘(6)上沿圆周等距设有多组,包括沿所述圆盘(6)径向设置的滑槽(601)以及设于所述滑槽(601)内的通口(602),且所述圆盘(6)上设有用于切换所述通口(602)导通或封堵状态的从动机构,所述从动机构在所述圆盘(6)上升过程中触发,并完成一次对所述通口(602)导通或封堵状态的切换动作;
所述动力机构包括转动安装在所述圆筒(1)底壁与所述架体(2)之间的立管(4)、滑动套设于所述立管(4)上的套管(5)以及安装于所述圆筒(1)底部的驱动电机(3);
其中,所述立管(4)上设有导气结构,所述圆盘(6)固定安装在所述套管(5)上,所述立管(4)与所述套管(5)之间设有适配结构,所述套管(5)与所述提升机构连接,所述驱动电机(3)的输出端连接所述立管(4);
所述提升机构包括安装于所述架体(2)上并与所述套管(5)连接的螺纹驱动组件以及连接所述螺纹驱动组件与所述立管(4)的间断传动组件,所述螺纹驱动组件包括转动安装在所述架体(2)一侧的丝杆(12)、滑动设于所述架体(2)上的导向块(11)以及固定于所述导向块(11)朝向所述丝杆(12)一侧的螺纹套筒(1101);
所述丝杆(12)连接所述间断传动组件,并贯穿所述螺纹套筒(1101)且与所述螺纹套筒(1101)螺纹连接,所述导向块(11)远离所述螺纹套筒(1101)的一侧还固定安装有横板(10),所述横板(10)与所述套管(5)转动连接;
所述从动机构包括安装在所述套管(5)上的推拉结构以及安装在所述横板(10)上并与所述推拉结构连接的弹性组件;
所述推拉结构包括滑动套设于所述套管(5)外周的管件(22)、分别滑动设于多个所述滑槽(601)内的多个块体(24)以及连接所述块体(24)与所述管件(22)的第一连杆(23);
其中,所述块体(24)与所述通口(602)适配,所述第一连杆(23)的两端分别与所述块体(24)和所述管件(22)铰接,所述管件(22)的外周还形成有两个环形凸起(2201),且两个所述环形凸起(2201)之间预留有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种全自动在线燃烧裂解吸收系统,其特征在于,所述适配结构包括形成于所述立管(4)外壁上的两个条形凸起部(401)以及设于所述套管(5)的内壁上且与所述条形凸起部(401)适配的条形凹槽(501);
所述导气结构包括固定于所述架体(2)上的通气管(19)以及设于所述通气管(19)朝向所述立管(4)一端的环体(20),所述通气管(19)远离所述环体(20)的一端连接尾气泵的出气口,所述环体(20)与所述立管(4)密封转动连接,且其内设有空腔,所述立管(4)通过多个第一气孔(402)与所述空腔连通,所述立管(4)朝向所述驱动电机(3)的一端还设有多个第二气孔(403)。
3.根据权利要求1所述的一种全自动在线燃烧裂解吸收系统,其特征在于,所述间断传动组件包括转动安装在所述架体(2)上的第一齿轮(14)、第二齿轮(15)、第三齿轮(17)以及固定于所述第二齿轮(15)上的弧形齿板(16),所述第一齿轮(14)与所述第二齿轮(15)啮合,所述弧形齿板(16)与所述第三齿轮(17)配合;
其中,所述第一齿轮(14)的转动轴通过第一传动带(13)连接所述立管(4),所述第三齿轮(17)的转动轴通过第二传动带(18)与所述丝杆(12)连接。
4.根据权利要求1所述的一种全自动在线燃烧裂解吸收系统,其特征在于,所述混合组件包括设于所述圆盘(6)的偏心处且与所述圆盘(6)密封滑动连接的立柱(7)以及固定于所述圆筒(1)内壁上的环形轨道(8),所述立柱(7)朝向所述环形轨道(8)的一端设有导向轮(9),所述导向轮(9)滚动设于所述环形轨道(8)内。
5.根据权利要求1所述的一种全自动在线燃烧裂解吸收系统,其特征在于,所述弹性组件包括:通过突起块(26)固定于所述横板(10)上的横杆(27)、滑动设于所述横杆(27)上并与所述横板(10)的上部滑动贴合的滑块(28)以及套设于所述横杆(27)外周的柱形弹簧(30);
其中,所述柱形弹簧(30)的两端分别连接所述突起块(26)和所述滑块(28),所述滑块(28)通过第二连杆(29)连接有一根滑动设于所述横板(10)上的竖杆(25),且所述第二连杆(29)的两端分别与所述竖杆(25)和所述滑块(28)铰接,所述竖杆(25)远离所述第二连杆(29)的一端置于两个所述环形凸起(2201)之间的间隙内,且与两个所述环形凸起(2201)滑动贴合,所述滑块(28)上还安装有滚轮(2801),所述滚轮(2801)与固定于所述架体(2)上的限位板(31)抵接。
6.根据权利要求5所述的一种全自动在线燃烧裂解吸收系统,其特征在于,所述限位板(31)朝向所述滚轮(2801)的一侧形成有多个突起部,多个所述突起部沿所述限位板(31)的长度方向等距分布,且所述突起部的两侧分别设有第一倾斜面(3101)和第二倾斜面(3102)。
7.一种应用如权利要求1所述的系统进行在线燃烧裂解吸收的方法,其特征在于,包括以下步骤;
步骤一,入料:由自动进样器一键全自动完成对固体及半固体样本的进样,将样本转移至所述燃烧裂解炉内;
步骤二,燃烧裂解炉对进入的样本完成蒸发、碳化、灰化过程,并进行燃烧裂解,使得卤素和硫得以完全释放;
步骤三,释放的卤素和硫随燃烧尾气进入所述燃烧气吸收单元内,所述燃烧气吸收单元内的特定吸收液将卤素和硫吸收固定,且卤素以X-形式存在,硫以SO4 2-形式存在;
步骤四,燃烧、裂解、吸收过程完毕,所述吸收液转移单元将吸收液注入离子色谱仪,进行样品中硫类化合物或各卤素形态的测定。
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